静态正则黑洞时空中的吸收与(无界)超辐射
广义相对论与量子宇宙学
2024-01-04 v1
摘要
正则黑洞(RBHs)——即无曲率奇点的几何结构——自然地产生于非线性电动力学理论中。本文研究了一个带电、有质量标量场的单色平面波入射到带电 Ayón-Beato-García(ABG)正则黑洞时的吸收和超辐射放大现象。并与线性电动力学中的 Reissner-Nordström(RN)黑洞的吸收和超辐射进行了比较。我们发现,在特定的参数范围内,由于超辐射效应,ABG 黑洞的吸收截面为负,且当波的动量趋近于零时,该截面从下方无界;这种“无界超辐射”现象在 RN 黑洞情形中不存在。我们展示了如何利用有界/无界和吸收/放大边界将参数空间划分为不同区域。在引入基于粒子轨迹的高频近似后,我们通过分波展开法数值计算了吸收截面随波频率的变化,并展示了一系列结果。发现当场电荷与黑洞电荷同号(异号)时,ABG 正则黑洞的吸收截面大于(小于)RN 黑洞情形。我们证明可以找到“模拟体”:即两种黑洞的吸收截面非常相似的情形。最后,我们讨论了无界超辐射和超辐射不稳定性。
引用
@article{arxiv.2401.01767,
title = {Absorption and (unbounded) superradiance in a static regular black hole spacetime},
author = {Marco A. A. de Paula and Luiz C. S. Leite and Sam R. Dolan and Luís C. B. Crispino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.01767},
year = {2024}
}
备注
15 pages, 20 figures